CN104711208B - 一种具有高的淀粉分解能力的乳酸菌 - Google Patents

一种具有高的淀粉分解能力的乳酸菌 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种乳酸菌，其特征在于：所述乳酸菌是保藏编号为CGMCC 7736的干酪乳杆菌X‑29菌株。该乳酸菌在含有可溶性淀粉的培养液中，37℃培养20小时后，所述培养液中的胞外淀粉酶的活性高于0.4U/ml，乳酸的产量高于8mg/ml。本发明还提供一种上述的乳酸菌的处理物。本发明还提供一种组合物，其含有上述的乳酸菌和上述的处理物中的至少一种。本发明还公开上述的组合物在水解大米、玉米、甘薯等谷物制备乳酸饮料、制备淀粉酶和制备乳酸的用途。本发明还提供一种水解淀粉或制备乳酸或制备淀粉酶的方法，其特征在于，将上述的乳酸菌或上述的处理物接种到可溶性淀粉的培养液中。

Description

一种具有高的淀粉分解能力的乳酸菌
技术领域
本发明涉及一种具有高的淀粉分解能力的乳酸菌，属于微生物技术领域。
背景技术
自1780年卡尔·威廉·舍勒在酸奶中发现了乳酸以来，乳酸已经在食品、医疗、化妆品及农业领域得到广泛的应用，更重要的是最为合成生物可降解塑料聚乳酸的单体原料，其需求量不断增加。目前，可以通过化学合成法、酶法合成法和发酵法生产乳酸。但考虑到安全性、经济性和环境相容性，目前生产乳酸最常用的方法是发酵法。
霉菌和乳酸菌是较常用的发酵法生产乳酸的微生物。用根霉等霉菌进行乳酸发酵时，糖转化率低，理论值仅有75％，而乳酸菌对糖转化率理论值达到100％，实际生产中能达到95％左右。另外在发酵时，乳酸菌为厌氧或者微好氧，发酵简单，动力消耗少，成本更低。因此乳酸菌比霉菌更适合用于发酵生产乳酸。
利用乳酸菌发酵生产乳酸常用的方法是间接发酵，也即通过酶法或者酸碱法把淀粉水解成葡萄糖后，再利用乳酸菌发酵。目前还没有一种乳酸菌菌种，能有效利用淀粉直接发酵制备乳酸，因此亟需筛选出水解淀粉能力强的乳酸菌，从而直接利用淀粉发酵制得乳酸。
由于淀粉的分解过程中必然要用到淀粉酶，因此水解淀粉能力强的乳酸菌，也可用于淀粉酶的生产。淀粉酶是一种工业应用十分广泛的酶，粮食加工、食品加工、酿造、纺织品工业和医药行业都经常使用。目前，我国每年淀粉酶的缺口巨大。
发明内容
本发明提供一种乳酸菌，其特征在于：所述乳酸菌是保藏编号为CGMCC 7736的干酪乳杆菌X-29菌株。
进一步地，本发明的乳酸菌还可以具有以下特征：其中，所述乳酸菌在含有可溶性淀粉的培养液中，37℃培养20小时后，所述培养液中的胞外淀粉酶的活性高于0.4U/ml，乳酸的产量高于8mg/ml。
本发明还提供一种上述的乳酸菌的处理物。
本发明还提供一种组合物，其含有上述的乳酸菌和上述的处理物中的至少一种。
本发明还提供一种上述的组合物在水解大米、玉米、甘薯等谷物制备乳酸饮料中的用途。
本发明还提供一种上述的组合物在制备淀粉酶中的用途。
本发明还提供一种上述的组合物在制备乳酸中的用途。
本发明还提供一种食品组合物，其含有上述的组合物。
本发明还提供一种水解淀粉或制备乳酸或制备淀粉酶的方法，其特征在于，将上述的乳酸菌或上述的处理物接种到可溶性淀粉的培养液中。
发明作用与效果
根据本发明的具有高的淀粉分解能力的乳酸菌，由于具有保藏编号为CGMCC 7736的干酪乳杆菌X-29菌株，而且该乳酸菌在37℃的含有可溶性淀粉的培养液中培养20小时后，培养液中的胞外淀粉酶的活性高于0.4U/ml，乳酸的产量高于8mg/ml，因此本发明的乳酸菌具有高的淀粉分解能力，能够直接利用淀粉直接发酵制备乳酸和谷物乳酸饮料、以及制备淀粉酶。
具体实施方式
以下对本发明所涉及的具有高的淀粉分解能力的乳酸菌做详细阐述。
<实施例一>
本实施例一提供一种具有高的淀粉分解能力的乳酸菌，本实施例一中的乳酸菌是从生产黄酒的进米浆水单独分离的乳酸菌50菌株中，筛选出了能大量分解淀粉的乳酸菌。
本实施例一中的乳酸菌在含有可溶性淀粉的培养液中，37℃培养20小时后，胞外淀粉酶的活性高达0.4U/ml，乳酸的产量高达8mg/ml，而传统的乳酸菌不能直接利用可溶性淀粉溶液中，无法在淀粉培养液中生存。因此，相对于现有的乳酸菌菌种，本实施例一中的乳酸菌具有很高的淀粉水解能力。本实施例一中的乳酸菌的DNA序列，如序列表SEQ IDNo.1中的碱基序列所示。
<实施例二>
利用实施例一中的乳酸菌或该乳酸菌的处理物发酵制备乳酸，其制备过程如下：
(1)将实施例一中的乳酸菌接种到MRS培养基中制备种子液，接着将种子液在37℃培养36小时。
其中，MRS培养基的制作方法为取10.0克酪蛋白胨、10.0克牛肉浸取物、5.0克酵母提取液、5.0克葡萄糖、5.0克乙酸钠、2.0克柠檬酸二胺、801.0克吐温、2.0克磷酸氢二钾、0.2克七水硫酸镁、0.05克七水硫酸锰、20.0克碳酸钙、1.0升蒸馏水，调pH至6.8，121℃灭菌15分钟。
(2)将种子液以20％的体积比例转接到可溶性淀粉的培养液，121℃灭菌15分钟，发酵20小时。
其中，可溶性淀粉的培养的制备方法为取浓度为0.03g/L的硫酸铁，浓度为1g/L的乙酸钠，浓度为1.23g/L的硫酸镁，浓度为0.034g/L的硫酸锰，浓度为0.65g/L的磷酸氢二钾，浓度为0.5g/L的磷酸二氢钾，浓度为10g/L的氯化钙，浓度为30g/L的酵母提取物，浓度为30g/L米粉。将接种有种子液121℃灭菌15分钟。
(3)收集步骤(2)中的溶液，并以10000rpm的速度离心20min，得到含有乳酸的发酵上清液。该发酵上清液中还含有本实施例一中的乳酸菌和该乳酸菌的处理物。
利用高效液相法测得发酵上清液中乳酸含量为8mg/ml。
<实施例三>
利用实施例一中的乳酸菌或该乳酸菌的处理物发酵制备淀粉酶，其制备过程如下：
(1)将实施例一中的乳酸菌接种到MRS培养基中制备种子液，接着将种子液在37℃培养36小时。
其中，MRS培养基的制作方法为取10.0克酪蛋白胨、10.0克牛肉浸取物、5.0克酵母提取液、5.0克葡萄糖、5.0克乙酸钠、2.0克柠檬酸二胺、801.0克吐温、2.0克磷酸氢二钾、0.2克七水硫酸镁、0.05克七水硫酸锰、20.0克碳酸钙、1.0升蒸馏水，调pH至6.8，121℃灭菌15分钟。
(2)将种子液以20％的体积比例转接到可溶性淀粉的培养液，121℃灭菌15分钟，发酵20小时。
其中，可溶性淀粉的培养的制备方法为取浓度为0.03g/L的硫酸铁，浓度为1g/L的乙酸钠，浓度为1.23g/L的硫酸镁，浓度为0.034g/L的硫酸锰，浓度为0.65g/L的磷酸氢二钾，浓度为0.5g/L的磷酸二氢钾，浓度为10g/L的氯化钙，浓度为30g/L的酵母提取物，浓度为30g/L 米粉。将接种有种子液121℃灭菌15分钟。
(4)收集步骤(2)中的溶液，并以10000rpm的速度离心20min，得到含有淀粉酶的发酵上清液。该发酵上清液中还含有本实施例一中的乳酸菌和该乳酸菌的处理物。
通过DNS法(Miller,Anal.Chem.,1959,31:426-428)测得淀粉酶的活性为0.4U/ml。
<实施例四>
利用实施例一中的乳酸菌或该乳酸菌的处理物发酵制备大米乳酸饮料，其制备过程如下：
采用冷水浸泡大米过夜，接着沥去浸泡水，再加沸水磨浆。然后在高于90℃的温度条件下保温15分钟。将得到的浆料用150目的筛网过滤，接着进行离心分离，得到离心液。将离心液在115℃的温度下灭菌20分钟。灭菌后，将离心液自然冷却。待离心液的温度降至37℃后，接入实施例一中的干酪乳杆菌X-29菌株作为发酵剂进行发酵，发酵剂的浓度达到106CFU/ml以上。发酵12小时后，米浆中的淀粉被分解成乳酸，形成大米乳酸溶液。接着往大米乳酸饮料中加入不同浓度的葡萄糖，能够制作出不同甜度的大米饮料。
当然，在本实施例中，除了制作大米乳酸饮料外，还可以利用实施例一中的乳酸菌的乳酸菌水解玉米、甘薯等其他谷物，来制备其他谷物的乳酸饮料。
实施例作用与效果
根据实施例一至四中所涉及的具有高的淀粉分解能力的乳酸菌，由于具有保藏编号为CGMCC 7736的干酪乳杆菌X-29菌株，而且该 乳酸菌在37℃的含有可溶性淀粉的培养液中培养20小时后，培养液中的胞外淀粉酶的活性高于0.4U/ml，乳酸的产量高于8mg/ml，因此本发明的乳酸菌具有高的淀粉分解能力，能够直接利用淀粉直接发酵制备乳酸和谷物乳酸饮料、以及制备淀粉酶。
当然，本发明涉及的具有高的淀粉分解能力的乳酸菌并不仅仅限定于以上实施例中的描述。

Claims (5)

1.一种乳酸菌，其特征在于：所述乳酸菌是保藏编号为CGMCC7736的干酪乳杆菌X-29菌株。
2.权利要求1所述的乳酸菌的处理物，其特征在于该处理物为使用权利要求1所述的乳酸菌发酵含有可溶性淀粉的培养液所获得。
3.一种组合物，其含有权利要求1所述的乳酸菌和权利要求2所述的处理物中的至少一种。
4.权利要求3所述的组合物在水解谷物制备乳酸菌饮料中的用途。
5.一种食品组合物，其含有权利要求3所述的组合物。
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